[發明專利]一種天然氣液化聯產高純氦氣的方法和設備

在審

• 申請號: 202110104775.3
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112880302A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 郭會軍;陳偉;楊俊鵬;徐軍軍
• 申請（專利權）人: 安徽中科皖能科技有限公司
• 主分類號: F25J3/06
• 分類號: F25J3/06
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 孫永剛

1.一種天然氣液化聯產高純氦氣的方法，其特征是，包括如下步驟：將來自天然氣液化工廠液化冷箱的不凝尾氣或者來自LNG儲罐的BOG氣作為原料氣，首先通入進氣緩沖罐(1)進行穩流處理；然后進入一級膜分離器組件(4)，膜分離后依次通過氣體緩沖罐A和壓縮機(2)的處理；接著進入二級膜分離器組件，至此完成二級分離；經二級膜分離組件(5)處理后的氣體，繼續經氫回收塔(7)提取分離出高純氫氣和粗氦氣；高純氫氣直接回收，粗氦氣依次經過氫回收塔(7)、PSA干燥凈化裝置(8)進行兩次的凈化；而后再經過氦氣壓縮機(3)及低溫純化器(9)的處理獲得高純氦氣；同時，原料氣經一級膜分離器組件(4)分離后的尾氣進入PSA脫氮脫氮裝置用于回收甲烷。

2.根據權利要求1所述的一種天然氣液化聯產高純氦氣的方法，其特征是：經所述PSA脫氮裝置(6)脫氮處理后的潔凈甲烷氣體返回液化冷箱用于生產LNG；將PSA脫氮裝置(6)的含氮再生尾氣放空或返回鍋爐焚燒。

3.根據權利要求1或2所述的一種天然氣液化聯產高純氦氣的方法，其特征是：將所述一級膜分離組件的進氣溫度維持在50～60℃；維持進入二級膜分離組件(5)的氣體溫度在50～60℃。

4.根據權利要求1或2所述的一種天然氣液化聯產高純氦氣的方法，其特征是：所述二級膜分離組件(5)出來的粗氦氣在進入氫回收塔(7)后預熱到300～400℃。

5.一種天然氣液化聯產高純氦氣的設備，其特征是：包括依次連接的進氣緩沖罐(1)、一級膜分離器組件(4)、氣體緩沖罐A、壓縮機(2)、二級膜分離組件(5)、氫回收塔(7)、PSA干燥凈化裝置(8)、氦氣壓縮機(3)以及低溫純化器(9)，進氣緩沖罐(1)連接液化冷箱不凝氣出口或者BOG氣返回口，分別由氫回收塔(7)和低溫純化器(9)直接獲取高純氫氣和高純氦氣。

6.根據權利要求5所述的一種天然氣液化聯產高純氦氣的設備，其特征是：所述一級膜分離組件的尾氣出口連接PSA脫氮裝置(6)；二級膜分離組件(5)的尾氣連接輸送至進氣緩沖罐(1)。

7.根據權利要求6所述的一種天然氣液化聯產高純氦氣的設備，其特征是：所述PSA脫氮裝置(6)的入口設有二次增壓裝置。

8.根據權利要求5所述的一種天然氣液化聯產高純氦氣的設備，其特征是：所述一級膜分離組件的入口安裝有氣體加熱器；二級膜分離組件(5)入口安裝有調溫裝置。

9.根據權利要求5至8任一項所述的一種天然氣液化聯產高純氦氣的設備，其特征是：所述的氫回收塔(7)主要由預熱模塊、氫分離回收模塊和催化劑觸媒反應床三部分組成，二級膜分離組件(5)出口的連接預熱模塊再連接至氫分離回收模塊，氫分離回收模塊分離出的高純氫氣經單獨氫氣管路引出氫回收塔(7)；脫氫后的氣體進入催化劑觸媒反應床后排出氫回收塔(7)。

10.根據權利要求5所述的一種天然氣液化聯產高純氦氣的設備，其特征是：所述PSA干燥凈化裝置(8)與氦氣壓縮機(3)之間安裝有氣體緩沖罐B，低溫純化器(9)的再生氣返回該氣體緩沖罐B。